Fenômenos emergentes em sistemas à base de Bi com baixa dimensionalidade

Resumo

Neste trabalho propomos investigar fenômenos emergentes tais como supercondutividade não convencional, magnetismo complexo e topologia não trivial em diferentes sistemas à base de Bismuto (Bi) com baixa dimensionalidade (2D e 1D). Para alcançarmos tal objetivo, desenvolveremos uma sistemática de síntese de diversas classes desses compostos, utilizando a técnica de crescimento por fluxo metálico para a síntese de monocristais com estruturas cristalinas em camadas (quase-2D), além da técnica de nanonucleação por fluxo metálico (NNFM) (Patente de nosso grupo temático - nacional BR 10 2014 019794 0 e internacional WO2016023089) para a obtenção de nanofios (1D) desses compostos. Logo após a síntese, realizaremos o estudo de suas propriedades estruturais, elementares, magnéticas, eletrônicas e termodinâmicas com o intuito de desvendar os efeitos das estruturas de baixas dimensionalidades nas propriedades físicas destes materiais. Especificamente iremos trabalhar com as famílias RMBi2, RM2Bi (R = Terra-rara, M = Metal de Transição) e ligas de Sb1xBix investigando tanto um possível estado de supercondutividade não convencional, quanto o surgimento de estados topológicos não-triviais e magnetismo complexo (frustração magnética, ordenamentos com múltiplos vetores de onda, ordens multipolares). Essas características são provenientes da competição entre interações magnéticas anisotrópicas, efeitos de Campo Elétrico Cristalino (CEF), Efeito Kondo, interação Spin-órbita e estrutura eletrônica com topologia não-trivial, possivelmente presentes nessas famílias e fortemente afetados pela baixa dimensionalidade dos sistemas. (AU)